化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)(第四版)第7章管殼式換熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 熱器的殼程介質(zhì)為單相清潔流體時(shí)，折流板缺口應(yīng)水平上下放置，若氣體中含少量液體時(shí)，則應(yīng)在缺口朝上的折流板的最低處開(kāi)通液口； ? 若液體中含有少量氣體時(shí)，則應(yīng)在缺口朝下的折流板最高處開(kāi)通氣孔 ? 臥式換熱器的殼程介質(zhì)為氣、液共存或液體中含有固相物料時(shí)，折流板缺口應(yīng)垂直左右放置，并在折流板最低處開(kāi)通液口。 ? 由操作壓力和溫差應(yīng)力所引起的拉脫力可能是同一方向，也有可能是反方向的； ? 若兩者同向： q=qp+qt ? 若二者異向： q=[qpqt]，方向取數(shù)值較大者的方向； ? 若管子被壓縮、殼體被拉伸，即 F為正值，二者同向； ? 若管子被拉伸、殼體被壓縮，即 F為負(fù)值，二者異向。 3. 溫差應(yīng)力的補(bǔ)償 原則：減少對(duì)熱變形的限制。 減少溫差應(yīng)力的原則是：減少對(duì)熱變形的限制。 ? 但由于殼體與管子是剛性連接，實(shí)際伸長(zhǎng)量應(yīng)該相等，就出現(xiàn)了殼體被拉伸、產(chǎn)生拉應(yīng)力；管子被壓縮，產(chǎn)生壓應(yīng)力。 3. 管板結(jié)構(gòu) 換熱管排列形式 ? 優(yōu)點(diǎn)：在相同的管板面積上可排列較多的換熱管； ? 主要適用于殼程介質(zhì)污垢少，且不需要進(jìn)行機(jī)械清洗的場(chǎng)合。 2. 換熱器的分類(lèi) 固定管板式換熱器 ? 一端管板固定，另一端管板可在殼體內(nèi)移動(dòng)，因此不存在溫差應(yīng)力； ? 管束可以取出，便于清洗； ? 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，金屬消耗量大； ? 適用于管殼溫差較大、以及介質(zhì)易結(jié)垢的場(chǎng)合。 浮頭式換熱器 ? 管束一端可以自由膨脹，檢修、清洗方便； ? 實(shí)際上是另一種形式的浮頭式換熱器，只不過(guò)把原置于殼體內(nèi)的浮頭移至殼體之外，并用填料函來(lái)密封殼程介質(zhì)，以防泄漏； ? 殼程內(nèi)介質(zhì)有外漏的可能，但殼程中不宜處理易揮發(fā)、易燃、易爆、有毒的介質(zhì)。 正三角形和轉(zhuǎn)角正三角形排列 ? 優(yōu)點(diǎn)：便于清洗； ? 但在相同管板面積上排列管數(shù)目最少； ? 一般用于管束可抽出清洗管間的場(chǎng)合。此拉、壓應(yīng)力就是溫差應(yīng)力，也稱(chēng)為熱應(yīng)力； ? 總拉伸力稱(chēng)為溫差軸向力，用 F表示； ? 規(guī)定： F為正值表示殼體被拉伸、管子被壓縮，反之 F為負(fù)。 而增大殼體厚度只能增大對(duì)管束熱變形的限制。 ? 減少殼體與管束間的溫度差； ? 裝設(shè)撓性構(gòu)件； ? 使殼體和管束自由熱膨脹； ? 雙套管溫度補(bǔ)償。 由操作壓力所引起的拉脫力 qp ldpfqop ??? 三角形排列時(shí)： 22 odaf???? 正方形排列時(shí)： 224 odaf??? 由溫差應(yīng)力所引起的拉脫力 qt ldddldaqoiotottt 4)( 22 ???? ??? 其中： σ t—— 管子的溫差應(yīng)力， MPa ； at—— 每根管子管壁橫截面積， mm2；
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